PROX

PROX er et teknisk begrep fra brenselcelleteknologi . Den forkortelsen står for pr eferential okse idation, som er et foretrukket oksyderende en vanligvis gassformig stoff til en katalysator .

Eksempel på karbonmonoksid

Den katalytiske, foretrukne oksydasjonen av karbonmonoksid (CO) foregår på en heterogen katalysator på en keramisk bærer til karbondioksid (CO 2 ). Katalysatorene som brukes er edle metaller som platina , platina / jern , platina / ruthenium , bruk av nanopartikler i gull og nye kobber / cerium blandede oksydkatalysatorer. Denne reaksjonen er gjenstand for aktuell brenselcelleforskning. Produksjonen av hydrogen produserer karbonmonoksid. Hydrogen forurenset med CO reduserer effektiviteten av reaksjonen i H- 2 / O- 2 brenselcelle , ettersom CO adsorbert på den platina- anode . Den PROX anvendes for å redusere CO-etter vann-gass-skiftreaksjon fra en konsentrasjon i området 0,5 til 1,5% i brenselgassen til verdier som er så ukritisk som mulig ( PEMFC <10  ppm ).

En selektivitet på 100% er aldri mulig med kjemiske reaksjoner. Selektiviteten S beskriver omfanget av bivirkninger. Den avgjørende konkurrerende reaksjonen er oksidasjon av hydrogen

Ulempen med denne teknologien er den meget sterke eksoterme reaksjonen, et veldig smalt temperaturvindu for optimale driftsforhold (ca. 50 Kelvin ) og tap av hydrogen med ett prosentpoeng. Effektiv kjøling er nødvendig. For å minimere tapet av hydrogen og ytterligere fortynning med luft-nitrogen, utføres reaksjonen vanligvis i to trinn med mellomkjøling. I den første reaktoren tilsettes et overskudd av oksygen med en faktor 2, og rundt 90% av CO omdannes . I det andre trinnet tilsettes et betydelig høyere overskudd av luft med en faktor 4 for å redusere det gjenværende CO-innholdet til en konsentrasjon på <10 ppm. For å unngå CO-topper selv under belastningsendringer , kan en nedstrøms CO- adsorpsjon være nødvendig i forbigående drift . Utgiftene når det gjelder apparater og kontrollteknologi er relativt store. Fordelen over selektiv metanering er høyere romhastighet og dermed mindre reaktorer. I tilfelle en kraftig temperaturøkning, kan tilførselen av luft rett og slett avbrytes.

Den tekniske opprinnelsen til CO-PrOx ligger i ammoniakk- syntesen . En stort sett CO-fri syntesegass er helt essensiell der, da CO er en sterk katalysatorgift for de jernbaserte katalysatorene som ofte brukes der .

litteratur

  • Ralf Peters et al.: Gassbehandling for brenselceller . I: Chemie Ingenieur Technik , bind 76 (2004), utgave 10, s. 1555–1558, ISSN  1522-2640 .